Čerpadla Bredel 65 eliminují problémy s pneumatickými membránovými čerpadly ve velkém závodě na výrobu lithiových akumulátorů

• Zvyšování viskozity během procesu způsobovalo problémy s průtokem u pneumatických membránových čerpadel
• Opotřebení kuliček/sedel vedlo k únikům
• Hadicová čerpadla Bredel 65 překonala oba problémy a zajistila stálou účinnost

Hadicová čerpadla Bredel 65 společnosti Watson-Marlow Fluid Technology Group nyní poskytují stálou účinnost v procesech kulového mletí ve velkém závodě na výrobu akumulátorů v Číně. Kulové mletí dříve ohrožovalo špatně fungující pneumatické membránové (Air-Operated Double Diaphragm – AODD) čerpadlo používané k recirkulaci kaše s vysokou viskozitou. Snížený průtok/účinnost a netěsnosti se ukázaly jako ohrožující faktor pro roční produkci společnosti přibližně 200 milionů akumulátorů určených pro zadní montáž, z nichž přibližně 50 % jsou lithium-železo-fosfátové (LiFePo4). Čerpadla AODD byla nyní nahrazena modely Bredel 65, které poskytují optimální výkon bez problémů s opotřebením.

Výzva pro celé odvětví

Nedávná oznámení výrobců automobilů – včetně společností BMW a Volkswagen – o vývoji elektrických vozidel akcelerovala bezprecedentní poptávku po lithium-iontových akumulátorech. Globální poptávka po výrobě akumulátorů se do roku 2021 dokonce zdvojnásobí a předpokládá se, že do roku 2040 se poptávka po lithium-iontovém ukládání energie navýší desetinásobně. Velká část této zvýšené poptávky bude naplňována z Číny, která již disponuje výrobními kapacitami pokrývajícími 55 % celosvětové produkce lithium-iontových akumulátorů. Podle agentury Bloomberg New Energy Finance se očekává, že toto číslo do roku 2021 dosáhne 65 %, kdy by měly mít největší výrobní závody kapacity na výrobu akumulátorů v objemu až neuvěřitelných 120 gigawatthodin ročně.

Díky své dlouhé životnosti, působivé hustotě výkonu a přirozené bezpečnosti jsou akumulátory LiFePo4 (obecně označované jako LFP) stále více upřednostňovány v aplikacích, jako jsou elektromobily a motocykly, a solární zahradní a bezpečnostní světla. Zavedenou výrobní metodou je kulové mletí, které zahrnuje společné mechanické mletí prášků k zajištění jemného a rovnoměrného rozptýlení částic, kterého nelze dosáhnout běžnějšími metodami práškové metalurgie.

Problém u zákazníka

Kulový mlýn v továrně na výrobu akumulátorů v Číně musí mlít LiFePo4 na úroveň mikrometrů, přičemž suspenze je recirkulována po dobu 72 hodin. Až donedávna se v procesu využívala čerpadla AODD, avšak vzhledem k rostoucí viskozitě kaše během mletí, která stoupá až na 5 000 cP, byly nežádoucími důsledky snížený průtok a nižší účinnost. 

Dalším problémem v závodě, který byl založen v roce 2001 a zaměstnává přibližně 150 lidí, se ukázala být abrazivní povaha kaše, protože při zahájení procesu obsahuje kolem 10–15 % pevných látek ve vodě. Výsledkem bylo, že opotřebení kuliček/sedel v čerpadlech AODD vedlo k únikům, což způsobovalo odstávky, nutnost oprav a související náklady v důsledku těchto faktorů.

Řešení optimalizuje účinnost

Naproti tomu přechod na hadicová čerpadla Bredel 65 neprokázal žádné snížení čerpacího výkonu, a díky tomu má výrobní cyklus nyní konstantní účinnost. Čerpadla Bredel nejsou nijak ovlivněna viskozitou kaše, což je zásadní výhodou v odvětví, kde se očekává, že poptávka po lithium-iontových akumulátorech v nadcházejících pěti letech prudce vzroste. Tato čerpadla běží v rámci počítačově řízeného procesu na 20 ot./min v nepřetržitém provozu. Na sací straně čerpadel je přetlak, zatímco výstupní tlak je maximálně 3 bary.

Hadicová čerpadla Bredel pro vysokou zátěž, využívající unikátní konstrukci s přímým pohonem, v sobě kombinují malé rozměry monoblokových čerpadel se spolehlivostí a jednoduchostí čerpadel s napojením s volným hřídelem. Čerpadla Bredel využívají v rotoru čerpadla ložiska pro vysokou zátěž, která eliminují radiální zatížení, zatímco ultrakompaktní převodovka s vysokým krouticím momentem je sesazena přímo s pláštěm čerpadla a je plně chráněna inovativní plnicí zónou. 

Mezi další klíčové vlastnosti čerpadel Bredel patří sací výška až 9,14 m, schopnost chodu na sucho a samonasávání. Kromě toho jsou ideální pro produkty s vysokou viskozitou a bez problémů manipulují s abrazivními kašemi. Důležité je, že zde nejsou žádná těsnění, kulové zpětné ventily, membrány, ucpávky, ponořené rotory, statory nebo písty, které by mohly netěsnit, ucpávat se, korodovat nebo se musely měnit.

Stabilita průtoku a dlouhé intervaly údržby čerpadel Bredel v konečném důsledku umožňují závodům na výrobu akumulátorů plnit plánované výrobní plány.

Bredel hadicová čerpadla